دانشمندان فوران فاجعه بار پمپئی را فقط با استفاده از صخره ها تعیین کردند. در اینجا آمده است که چگونه به آنها نزدیک شدند

«تاریخ آرگون-آرگون» تکنیک رایجی است که دانشمندان برای آشکار کردن زمان وقوع یک رویداد زمین‌شناسی، مانند فوران آتشفشانی، از آن استفاده می‌کنند. مشکل این است که اعمال آن برای رویدادهای اخیر دشوار است. برای پرداختن به این موضوع، تیمی از محققان برای کمک به یک نویسنده رومی باستان مراجعه کردند.

در مطالعه‌ای که روز جمعه در Science Advances منتشر شد، دانشمندان از تاریخ‌گذاری آرگون-آرگون برای تاریخ‌یابی نمونه‌های پوکه از فوران کوه وزوو استفاده کردند. آنها این سن را با تاریخ تاریخی مقایسه کردند - به گفته پلینی جوان، که این فاجعه را از راه دور مشاهده کرد - 24 اوت 79 پس از میلاد - که آنها را قادر ساخت تا کالیبراسیون تکنیک آرگون-آرگون را به خوبی تنظیم کنند. موفقیت آنها در به کارگیری روش قدمت آرگون-آرگون در یک رویداد زمین شناسی نسبتا اخیر، راه را برای شناسایی سایر فوران های آتشفشانی اخیر با پیامدهایی برای تخمین مشکلات آینده باز می کند.

پل رنه، نویسنده اصلی این مطالعه و محقق در مرکز ژئوکرونولوژی برکلی، به Gizmodo گفت: «ما می‌خواستیم ببینیم که چقدر دقیق و دقیق می‌توانیم چیزی را که بسیار جدید است، تاریخ‌گذاری کنیم. بنابراین بخشی از این مطالعه فقط برای این بود که ببینیم آیا می‌توانیم سن تاریخی فوران وزوویوس را که پمپئی را مدفون کرد تکرار کنیم. رنه توضیح می دهد که در زمین شناسی، سال 79 پس از میلاد "مثل دیروز" است.

با این حال، همه با تاریخ فوران پلینی برای فوران وزوویوس موافق نیستند. به عنوان مثال، برخی از مورخان این نظریه را مطرح می‌کنند که سکه‌ای که در پمپئی پیدا شده است تنها می‌توانست در سپتامبر همان سال تولید شود، به این معنی که این فاجعه باید در اواخر پاییز رخ داده باشد. با این حال، کارولین هاسلر، محقق دیگری در مرکز ژئوکرونولوژی برکلی و یکی از نویسندگان این مطالعه، از طریق مقایسه با دیگر سکه‌های رومی معاصر، تشخیص داد که این سکه احتمالا قبل از سپتامبر ساخته شده است. این، همراه با تحقیقات دیگر، به تیم اطمینان داد که 24 اوت 79 پس از میلاد، یک نقطه مرجع قابل اعتماد بود.

بعدی تاریخ گذاری آرگون-آرگون بود. محققان می دانند که ایزوتوپ (یا نسخه یک عنصر) پتاسیم-40 در مواد معدنی به طور طبیعی از طریق رادیواکتیویته با سرعت خاصی به ایزوتوپ آرگون-40 تبدیل می شود. در محفظه های ماگمایی بسیار داغ، آرگون از این کریستال های معدنی به شکل گاز خارج می شود. اما هنگامی که آتشفشان فوران می کند و مواد معدنی به بیرون پرتاب می شوند و شروع به سرد شدن می کنند، آرگون در داخل ماده معدنی به دام افتاده و شروع به انباشته شدن می کند. به این ترتیب، محققان می توانند از تجمع آرگون-40 برای کشف زمان وقوع فوران استفاده کنند.

به همین دلیل است که تعیین تاریخ فوران های باستانی آسان تر است - تجمع آرگون بیشتری برای اندازه گیری وجود دارد.

با تاریخ پلینی جوان به عنوان معیار و هشت نمونه از مواد آتشفشانی از وزوویوس، این تیم توانست تکنیک قدمت آرگون-آرگون را به دقت تنظیم کند تا تخمین بزند که آتشفشان در سال 87 پس از میلاد، به اضافه یا منهای 13 سال فوران کرده است. به عبارت دیگر، روش تاریخ‌گذاری جدید کالیبره‌شده را می‌توان برای تاریخ‌گذاری چیزی به‌عنوان «اخیر» مانند تخریب پمپئی «در یک دهه» استفاده کرد که بسیار خوب است. دستاورد آنها همچنین به تیم امکان داد تا سرعت تجزیه پتاسیم-40 به آرگون-40 را با دقت بیشتری محاسبه کنند.

تکنیک‌های تاریخ‌گذاری قابل اعتماد به‌ویژه برای دانشمندانی که پیامدهای رویدادهای زمین‌شناسی بسیار قدیمی را بررسی می‌کنند، مهم است. هنگام جستجوی پیوند بین دو رویداد - مانند فوران آتشفشانی و انقراض دسته جمعی حیوانات - یک همسویی دقیق زمانی اغلب مستقیم ترین مدرکی است که می توان به آن امیدوار بود.

علاوه بر این، با روشن کردن تاریخچه فوران یک آتشفشان، دانشمندان می توانند آینده را بهتر پیش بینی کنند و بنابراین خطرات برای جمعیت های اطراف را کاهش دهند. همچنین می تواند به حل یک مسئله جغرافیایی دیگر کمک کند. دو تکنیک تاریخ‌سنجی استاندارد طلایی این میدان، تاریخ‌گذاری آرگون-آرگون و روش مشابه دیگری است که به تبدیل اورانیوم به سرب می‌پردازد. با این حال، این دو «ساعت سنگی» برای یک رویداد سن یکسانی ندارند.

رنه گفت: "یعنی نزدیک است، اما ما می توانیم بهتر عمل کنیم." ما این دو سیستم را به خوبی تنظیم کرده‌ایم، اما همیشه جا برای بهتر شدن وجود دارد، و این شواهد خاص را می‌توان در این تکنیک قرار داد.» در ادامه، این مطالعه حتی می‌تواند به همسو کردن سایر روش‌های تاریخ‌یابی، مانند کربن 14 (که برای تاریخ‌گذاری مواد آلی استفاده می‌شود) کمک کند. او در پایان گفت: «خوشحال است که همه ساعت‌های مختلف شما پاسخ یکسانی به شما می‌دهند.